微生物的利用
第37講
【目標要求】
1.微生物的分離和培養(yǎng)。2.某種微生物數(shù)量的測定。3.培養(yǎng)基對微生物的選擇作用。
考點一　微生物的實驗室培養(yǎng)
考點二　微生物的篩選和計數(shù)
網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建要語必背
重溫高考真題演練
課時精練
內(nèi)容索引
考點一　
微生物的實驗室培養(yǎng)
1.培養(yǎng)基(1)概念：人們按照微生物對 的不同需求，配制出供其________的營養(yǎng)基質(zhì)。(2)營養(yǎng)組成：一般都含有 和無機鹽。此外，還需要滿足微生物生長對 、氧氣以及 的要求。(3)種類①按物理狀態(tài)可分為液體培養(yǎng)基和 。②按功能可分為選擇培養(yǎng)基和 。
營養(yǎng)物質(zhì)
知識自主梳理
夯實基礎(chǔ)　強化要點
生長繁殖
水、碳源、氮源
pH
特殊營養(yǎng)物質(zhì)
固體培養(yǎng)基
鑒別培養(yǎng)基
2.無菌技術(shù)(1)目的：獲得 。(2)關(guān)鍵：防止 的入侵。(3)常用方法： 和 。(4)無菌技術(shù)的主要方法及適用對象(連一連)
純凈培養(yǎng)物
外來雜菌
滅菌
消毒
教材中的隱性知識　源于選修1 P85附錄4“高壓滅菌的操作方法”(1)滅菌桶裝入待滅菌物品不要裝太擠的原因是______________________ 。(2)加熱滅菌鍋時應打開排氣閥，目的是 ，之后，才能關(guān)上排氣閥。
避免妨礙蒸汽流通而影響
滅菌效果
排除鍋內(nèi)冷空氣
①依據(jù)：配方比例②計算：配制 的培養(yǎng)基時，各種成分的用量
3.制備牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基
一定體積
(1)計算
↓
(2)稱量
①牛肉膏要放在 上稱量②牛肉膏和蛋白胨都易吸潮，稱取時動作要迅速，稱取后及時 蓋上瓶蓋
↓
(3)溶化
①牛肉膏連同 一同放入燒杯，加入少量水，加熱，牛 肉膏溶化后取出稱量紙②加入稱量好的 和氯化鈉，攪拌③加入 ，加熱使其熔化，并不斷攪拌④補加蒸餾水定容
↓
稱量紙
稱量紙
蛋白胨
瓊脂
①滅菌前：調(diào)節(jié)_____②方法： 滅菌法。壓力為100 kPa，溫度為121 ℃，滅 菌時間為15～30 min
pH
(4)滅菌
↓
(5)倒平板
①倒平板應在________________②滅菌方法是_________③平板倒置操作需要等待平板冷卻凝固后才能進行
高壓蒸汽
酒精燈火焰附近
灼燒滅菌
4.純化培養(yǎng)(1)方法：平板劃線法和 法。(2)菌落的概念：由 繁殖而來的肉眼可見的子細胞群體。
稀釋涂布平板
單個細胞
(3)平板劃線法分離純化大腸桿菌
37
接種環(huán)
37
菌落
(4)稀釋涂布平板法步驟①系列稀釋操作：該操作常用在將細胞接種到培養(yǎng)基之前，通過液體稀釋的方法分散細胞，隨著稀釋程度的增大，單位體積中的微生物細胞數(shù)量減少，細胞得以分散。操作步驟：
②涂布平板操作步驟
教材中的隱性知識　源于選修1 P18“旁欄小資料”(1)微生物的接種方法除平板劃線法和稀釋涂布平板法外，還包括 接種、 接種等方法。(2)微生物接種的核心是 。
斜面
穿刺
防止雜菌污染，保證培養(yǎng)物的純度
5.菌種的保藏方法
長期保藏
固體斜面
甘油
(1)培養(yǎng)基一般都含有水、碳源、氮源和無機鹽，有時還需要加入一些特殊的物質(zhì)(　　)(2)由于物理狀態(tài)的不同，培養(yǎng)基只有液體培養(yǎng)基和固體培養(yǎng)基兩種類型(　　)(3)消毒的原則是既殺死材料表面的微生物，又減少消毒劑對細胞的傷害(　　)(4)無菌操作的對象只要是沒有生物活性的材料(如培養(yǎng)基、接種環(huán)等)都可采用高壓蒸汽滅菌法進行滅菌(　　)(5)配制培養(yǎng)基時應先滅菌再調(diào)pH(　　)
√
×
√
×
×
(6)平板劃線法中每一次劃線后要將接種環(huán)灼燒(　　)(7)倒平板時，應將打開的皿蓋放到一邊，以免培養(yǎng)基濺到皿蓋上(　　)(8)用稀釋涂布平板法純化大腸桿菌時，只要稀釋度足夠高，就能在培養(yǎng)基表面形成單個菌落(　　)(9)斜面培養(yǎng)基中含有大量營養(yǎng)物質(zhì)，可在常溫下長期保存菌株(　　)(10)為了防止污染，接種環(huán)經(jīng)火焰滅菌后應趁熱快速挑取菌落(　　)
√
×
√
×
×
源于選修1 P17～18討論(1)平板冷凝后，要將平板倒置，原因是____________________________ 。(2)在倒平板的過程中，如果不小心將培養(yǎng)基濺在皿蓋與皿底之間的部位，這個平板不能用來培養(yǎng)微生物，原因是_____________________________ 。
可以防止皿蓋上的水珠落入培養(yǎng)
基，造成污染；避免培養(yǎng)基水分過快揮發(fā)
空氣中的微生物可能在皿蓋和皿
底之間的培養(yǎng)基上滋生，可能會造成污染
(3)平板劃線法在做第二次以及其后的劃線操作時，總是從上一次劃線的末端開始劃線，原因是_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
劃線后，線條末端細菌的數(shù)目比線條起始處要少，每次從上一次劃線的末端開始，能使細菌的數(shù)目隨著劃線次數(shù)的增加而逐步減少，最終能得到由單個細菌繁殖而來的菌落
1.選擇培養(yǎng)基與鑒別培養(yǎng)基的比較
重點剖析歸納
點擊重點　攻克難點
2.消毒和滅菌的辨析
3.兩種純化方法的比較
考向一　培養(yǎng)基與無菌技術(shù)1.(2019·安徽定遠一模)下表所示是某公司研發(fā)的一種培養(yǎng)大腸桿菌的培養(yǎng)基配方，請結(jié)合所學知識，回答下列相關(guān)問題：
考向逐一突破
預測考向　總結(jié)方法
(1)根據(jù)用途劃分，該培養(yǎng)基屬于______培養(yǎng)基，若要分離能分解尿素的細菌，需對培養(yǎng)基作出的最關(guān)鍵的調(diào)整是__________________，若還需鑒定分解尿素的細菌，需做出的調(diào)整是____________________。
鑒別
將蛋白胨換成尿素
將伊紅美藍換成酚紅
解析　伊紅美藍是鑒定大腸桿菌的試劑，因此該培養(yǎng)基從用途上屬于鑒別培養(yǎng)基；若要分離能分解尿素的細菌，則需要保證培養(yǎng)基中以尿素為唯一氮源，即將蛋白胨換成尿素；鑒定分解尿素的細菌，需要使用酚紅指示劑。
(2)從培養(yǎng)基的成分上看，大腸桿菌的同化類型為________。該培養(yǎng)基能否分離篩選出大腸桿菌？為什么？_________________________________________________________。
異養(yǎng)型
不能，原因是培養(yǎng)基中的碳源種類很多，可供多種微生物生存
解析　大腸桿菌需要從培養(yǎng)基中獲得碳源，因此其同化作用類型是異養(yǎng)型；由于表格中的培養(yǎng)基中的碳源種類很多，可供多種微生物生存，因此該培養(yǎng)基不能分離篩選出大腸桿菌。
2.(2018·全國Ⅱ，37)在生產(chǎn)、生活和科研實踐中，經(jīng)常通過消毒和滅菌來避免雜菌的污染?；卮鹣铝袉栴}：(1)在實驗室中，玻璃和金屬材質(zhì)的實驗器具_____(填“可以”或“不可以”)放入干熱滅菌箱中進行干熱滅菌。(2)牛奶的消毒常采用巴氏消毒法或高溫瞬時消毒法，與煮沸消毒法相比，這兩種方法的優(yōu)點是________________________________________。
可以
在達到消毒目的的同時，營養(yǎng)物質(zhì)損失較少
(3)密閉空間內(nèi)的空氣可采用紫外線照射消毒，其原因是紫外線能________________。在照射前，適量噴灑_______，可強化消毒效果。(4)水廠供應的自來水通常是經(jīng)過______(填“氯氣”“乙醇”或“高錳酸鉀”)消毒的。(5)某同學在使用高壓蒸汽滅菌鍋時，若壓力達到設(shè)定要求，而鍋內(nèi)并沒有達到相應溫度，最可能的原因是____________________。
破壞
DNA結(jié)構(gòu)
消毒液
氯氣
未將鍋內(nèi)冷空氣排盡
考向二　微生物的培養(yǎng)3.下列有關(guān)“微生物的分離與培養(yǎng)”實驗的敘述正確的是A.高壓蒸汽滅菌鍋加蓋時應按順時針方向依次旋緊每一個螺栓B.選擇培養(yǎng)基可以鑒定某種微生物的種類C.對培養(yǎng)皿進行編號或?qū)N進行標注時，應使用記號筆在皿底標記D.利用平板劃線法可對微生物進行接種、純化、分離和計數(shù)
√
4.(2020·汕頭質(zhì)檢)某生物興趣小組的同學計劃調(diào)查某快餐店的冰塊中大腸桿菌的含量。具體實驗步驟如下：第一步：配制培養(yǎng)基(成分：蛋白胨、氯化鈉、乳糖、水、X和Y)。第二步：制作無菌平板(含成分Y)。第三步：設(shè)置空白對照組和實驗組，對照組接種①，實驗組接種②。第四步：將各組平板置于37 ℃恒溫箱中培養(yǎng)一段時間，統(tǒng)計各組平板上菌落的平均數(shù)。
回答下列問題：(1)培養(yǎng)基中的乳糖可以為大腸桿菌提供______。為了方便大腸桿菌的鑒定，需要在培養(yǎng)基中添加成分X__________，在該培養(yǎng)基表面，大腸桿菌的菌落呈現(xiàn)______(填顏色)。為了完成步驟二，該培養(yǎng)基中的成分Y通常是______。
碳源
解析　乳糖是糖類物質(zhì)，不含氮元素，所以培養(yǎng)基中的乳糖可為大腸桿菌提供碳源。鑒定大腸桿菌時，常使用伊紅美藍試劑，菌落出現(xiàn)的顏色是黑色。所以在培養(yǎng)基中添加的成分X是伊紅美藍。制作無菌平板是制作固體培養(yǎng)基，所以該培養(yǎng)基中還應加入瓊脂，即成分Y是瓊脂。
伊紅美藍
黑色
瓊脂
(2)完善步驟三，①是____________，②是__________________________。
適量無菌水
解析　本實驗是調(diào)查某快餐店的冰塊中大腸桿菌的含量，故實驗中對照組應接種適量無菌水，實驗組應接種取自該快餐店的等量冰塊水。
取自該快餐店的等量冰塊水
(3)在純化大腸桿菌前，將滅菌后的空平板先培養(yǎng)一段時間，目的是___________________________。劃線的某個平板培養(yǎng)后，第一劃線區(qū)域長滿了菌落，第二劃線區(qū)域卻無菌落產(chǎn)生，可能的原因是_________________________________________________________。
檢測培養(yǎng)基平板滅菌是否合格
接種環(huán)灼燒后
未冷卻便進行劃線(或劃線未從第一區(qū)域末端開始)
解析　為了檢測培養(yǎng)基平板滅菌是否合格，常在純化大腸桿菌前，將滅菌后的空平板先培養(yǎng)一段時間，若平板上有菌落生長，說明滅菌不合格。接種環(huán)在平板內(nèi)的每一次劃線前，都要先灼燒滅菌冷卻后再劃線，而且要從上一次劃線末端而非空白處劃線，若不冷卻會燙死上次劃線末端的菌株，使以后的劃線處沒有菌落生長，若從空白處劃線也不會有菌落生長。所以劃線的某個平板培養(yǎng)后，第一劃線區(qū)域長滿了菌落，第二劃線區(qū)域卻無菌落產(chǎn)生，可能的原因是接種環(huán)灼燒后未冷卻便進行劃線(或劃線未從第一區(qū)域末端開始)。
(4)該小組將得到的菌株接種到液體培養(yǎng)基中并混勻，一部分進行靜置培養(yǎng)，另一部分進行振蕩培養(yǎng)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：振蕩培養(yǎng)的細菌比靜置培養(yǎng)的細菌生長速度快。分析其原因是振蕩培養(yǎng)能提高培養(yǎng)液中______的含量和__________的利用率。
氧氣
解析　振蕩培養(yǎng)可增加溶液中氧氣的含量以及增加菌體與營養(yǎng)物質(zhì)的接觸，提高營養(yǎng)物質(zhì)的利用率，從而使振蕩培養(yǎng)的細菌比靜置培養(yǎng)的細菌生長速度快。
營養(yǎng)物質(zhì)
5.(2019·廣東中山七校聯(lián)考改編)鯨死亡后會沉入海底，俗稱“鯨落”?！蚌L落”后期會形成一個以厭氧菌和硫細菌等為主體的生態(tài)系統(tǒng)。厭氧菌以“鯨落”肌肉中的脂肪為食，同時產(chǎn)生一些硫化氫等硫化物。硫細菌將硫化物氧化成硫酸鹽，并以該過程中釋放的能量合成有機物。請回答相關(guān)問題：(1)培養(yǎng)微生物的培養(yǎng)基中一般都會含有水、無機鹽、氮源和碳源，培養(yǎng)“鯨落”群落中厭氧菌的碳源必須是___________________。要培養(yǎng)硫細菌，培養(yǎng)基中的成分需要特殊配制，主要體現(xiàn)在_______________________________________________，這種培養(yǎng)基可以用來專一性培養(yǎng)硫細菌，所以稱為_____培養(yǎng)基。
含碳有機物(或脂肪)
碳源必須是含碳無機物
(或碳酸鹽)，同時加入硫化物
選擇
解析　厭氧菌以“鯨落”肌肉中的脂肪為食，屬于異養(yǎng)微生物，故培養(yǎng)“鯨落”群落中厭氧菌的碳源必須是含碳有機物(或脂肪)。硫細菌將硫化物氧化成硫酸鹽，并以該過程中釋放的能量合成有機物，即硫細菌為自養(yǎng)生物，所以要培養(yǎng)硫細菌，培養(yǎng)基中的成分需要特殊配制，主要體現(xiàn)在碳源必須是含碳無機物(或碳酸鹽)，同時加入硫化物。這種人為提供有利于目的菌株生長的條件(包括營養(yǎng)、溫度、pH等)，同時抑制或阻止其他微生物生長的培養(yǎng)基為選擇培養(yǎng)基。
(2)在分離“鯨落”中的微生物時要制備固體培養(yǎng)基，在倒平板操作后，將平板倒置，這樣做的目的是______________________________________________________________________。
防止培養(yǎng)皿蓋上凝結(jié)的水珠落入培養(yǎng)皿造成污染；防止培養(yǎng)基水分蒸發(fā)過快
(3)為了研究“鯨落”中含有微生物的情況，需將“鯨落”提取物加水稀釋，然后將稀釋水樣用涂布器分別涂布到瓊脂固體培養(yǎng)基的表面進行培養(yǎng)，這種方法稱為________________。下面所示的四種菌落分布情況中，不可能由該方法得到的是____。
稀釋涂布平板法
D
解析　使用涂布器涂布接種微生物的方法為稀釋涂布平板法。稀釋涂布平板法接種的微生物會在培養(yǎng)基上形成均勻分布的菌落，而平板劃線法接種的微生物在劃線的起始部分菌落連在一起生長，由圖可知，A、B、C均形成了均勻分布的單個菌落，屬于稀釋涂布平板法接種的，而D中菌落是連在一起生長的，是通過平板劃線法接種的。
(4)若想得到“鯨落”中某目標菌種，可用平板劃線法進行純化。若下圖甲是接種培養(yǎng)后的菌落分布圖，對應的平板劃線操作示意圖為_____。圖甲中的③更易獲得單菌落，判斷依據(jù)是___________________________________________________________________________。
丙
每次劃線的菌種都來自上一次劃線的末端，最后一次劃線結(jié)束時更容易獲得單菌落
考點二　
微生物的篩選和計數(shù)
2.微生物計數(shù)
活菌計數(shù)法：統(tǒng)計 數(shù)目 法
1.篩選菌株的原理：人為提供有利于目的菌株生長的條件(包括營養(yǎng)、 、pH等)，同時 或 其他微生物的生長。
溫度
知識自主梳理
夯實基礎(chǔ)　強化要點
3.土壤中分解尿素的細菌的分離與計數(shù)(1)分離原理：土壤中的細菌之所以能分解尿素，是因為它們能合成 ，這種物質(zhì)在把尿素分解成無機物的過程中起到 作用。(2)統(tǒng)計菌落數(shù)目：統(tǒng)計樣品中的活菌數(shù)目一般用 法。
抑制
阻止
菌落
顯微鏡直接計數(shù)
脲酶
催化
稀釋涂布平板
(3)實驗流程土壤取樣：富含有機質(zhì)的土壤表層土　↓樣品的稀釋：通常選用一定稀釋范圍的樣品液進行培養(yǎng)，以保證獲得菌 落數(shù)在 之間，適于計數(shù)的平板↓接種：用 法接種↓
30～300
稀釋涂布平板
↓觀察：根據(jù)菌落的特征區(qū)分微生物 ↓計數(shù)：統(tǒng)計 的數(shù)目 ↓計算：根據(jù)公式“每克樣品中的菌落數(shù)＝(C÷V)×M[C代表某一稀釋度 下平板上生長的平均菌落數(shù)，V代表涂布平板時所用的稀釋液的 體積(mL)，M代表稀釋倍數(shù)]”進行計算
培養(yǎng)
細菌： ℃培養(yǎng)1～2天放線菌：25～28 ℃培養(yǎng)5～7天霉菌： ℃培養(yǎng)3～4天
30～37
25～28
菌落
(4)分解尿素的細菌的鑒別①方法：在以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基中加入 指示劑培養(yǎng)分解尿素的細菌。②原理
酚紅
　分解尿素的細菌　↓ CO(NH2)2＋H2O CO2＋_______　　　　　　　　　　　　　　　 ↓ 酚紅指示劑　―→　變紅色
脲酶
2NH3
③實驗現(xiàn)象及結(jié)論培養(yǎng)基變紅：該種細菌 分解尿素。培養(yǎng)基不變紅：該種細菌 分解尿素。教材中的隱性知識　源于選修1 P24“旁欄問題”：測定土壤中細菌的總量和測定土壤中能分解尿素的細菌數(shù)目，選用的稀釋范圍 ，分離不同微生物采用的稀釋度 。
能
不能
不同
不同
4.土壤中分解纖維素的細菌的分離(1)纖維素酶組成及作用
纖維二糖
(2)纖維素分解菌的篩選
紅色
復合物
透明圈
剛果紅
透明圈
纖維素
(3)實驗流程
纖維素
選擇培養(yǎng)基
鑒別纖維素分解菌
(1)選擇培養(yǎng)基可以鑒定某種微生物的種類(　　)(2)尿素在脲酶的催化作用下分解成無機物(　　)(3)對細菌進行計數(shù)只能采用稀釋涂布平板法，而不能用平板劃線法(　　)(4)篩選能分解尿素的細菌所利用的培養(yǎng)基中，尿素是唯一的氮源(　　)(5)分解尿素的細菌在分解尿素時，可以將尿素轉(zhuǎn)化為氨，使得培養(yǎng)基的酸堿度降低(　　)(6)纖維素酶只包括三種組分：C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶(　　)
×
√
×
√
×
×
(7)剛果紅可以與纖維素形成透明復合物，所以可以通過是否產(chǎn)生透明圈來篩選纖維素分解菌(　　)(8)剛果紅染色法只能在培養(yǎng)微生物的時候加入剛果紅(　　)(9)在篩選能分解纖維素的細菌的實驗中，選擇培養(yǎng)的目的是增大樣品中目的菌株的濃度(　　)
×
×
√
(1)統(tǒng)計某一稀釋度下平板上的菌落數(shù)的要求是_____________________________________________________。(2)(源于選修1 P28“旁欄思考”)在富含纖維素的環(huán)境中尋找纖維素分解菌的原因是_________________________________________________________________________________________________________________________________。
統(tǒng)計3個菌落數(shù)在30～300
之間的平板，計算菌落數(shù)的平均值
由于生物與環(huán)境的相互依存關(guān)系，在富含纖維素的環(huán)境中，纖維素分解菌的含量相對較高，從這種土樣中獲得目的微生物的概率要高于普通環(huán)境
1.兩種微生物計數(shù)方法的比較
重點剖析歸納
點擊重點　攻克難點
注：細菌的數(shù)目還可以通過濾膜法來測定。
2.微生物的篩選與鑒別方法(1)微生物的篩選方法
(2)微生物的鑒別方法
3.微生物的分離與計數(shù)實驗中對照組和重復組的設(shè)置及作用(1)兩種對照組的設(shè)置及作用①判斷培養(yǎng)基中“是否有雜菌污染”，需將未接種的培養(yǎng)基同時進行培養(yǎng)。②判斷選擇培養(yǎng)基“是否具有篩選作用”，需設(shè)置牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基進行接種后培養(yǎng)，觀察兩種培養(yǎng)基上菌落數(shù)目，進行對比得出結(jié)論。(2)重復組的設(shè)置及作用：為排除偶然因素對實驗結(jié)果的干擾，在每一稀釋度下宜設(shè)置至少3個平板作重復組，選擇菌落數(shù)均在30～300且數(shù)目相差不大的三個平板，用“平均值”代入計數(shù)公式予以計算菌落數(shù)。
考向一　分解尿素的細菌的分離與計數(shù)6.分離土壤中分解尿素的細菌的實驗操作中，對于獲得純化的尿素分解菌的單菌落影響最大的是A.制備浸出液的土壤取自土壤的表層B.涂布前涂布器未在酒精燈外焰上灼燒滅菌C.牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基中添加尿素作為氮源D.接種操作者的雙手未用酒精棉進行消毒
√
考向逐一突破
預測考向　總結(jié)方法
7.(2020·四川樂山市調(diào)研)尿素是一種重要的農(nóng)業(yè)肥料，經(jīng)微生物分解后能更好地被植物利用。某生物興趣小組試圖探究土壤中微生物對尿素是否有分解作用，設(shè)計實驗并成功篩選到能高效分解尿素的細菌(目的菌)。培養(yǎng)基成分如下表所示。
將表中物質(zhì)溶解后，用蒸餾水定容到100 mL。實驗過程如圖所示：
回答下列問題：(1)該培養(yǎng)基為微生物生長提供了多種營養(yǎng)物質(zhì)，營養(yǎng)物質(zhì)類型包括_______________________(答出兩點即可)。能篩選出目的菌的原因是_________________________。
碳源、氮源(無機鹽、水)
該培養(yǎng)基
以尿素為唯一氮源
解析　該培養(yǎng)基為微生物生長提供了多種營養(yǎng)物質(zhì)，營養(yǎng)物質(zhì)類型包括碳源、氮源、無機鹽、水。能篩選出目的菌的原因是該培養(yǎng)基以尿素為唯一氮源。
(2)圖中將細菌接種到固體培養(yǎng)基上時，采用的方法是________________。初步篩選出來的菌種還需要進一步的鑒定：在培養(yǎng)基中加入_____指示劑，接種并培養(yǎng)初步篩選的菌種，若指示劑變成____色，則可說明該菌種能夠分解尿素。
稀釋涂布平板法
酚紅
紅
解析　圖中將細菌接種到固體培養(yǎng)基上時，采用的方法是稀釋涂布平板法。尿素分解菌可以用酚紅指示劑進行鑒定，原因是其體內(nèi)產(chǎn)生的脲酶能夠催化尿素分解為氨，使酚紅指示劑變成紅色。
(3)在實驗中，下列材料或用具需要滅菌的是_____(填序號)，需要消毒的是_____(填序號)。①培養(yǎng)細菌的培養(yǎng)基與培養(yǎng)皿②玻璃棒、試管、錐形瓶和吸管③實驗操作者的雙手
①②
③
解析　培養(yǎng)細菌的培養(yǎng)基與培養(yǎng)皿、玻璃棒、試管、錐形瓶和吸管都需要進行滅菌處理；實驗操作者的雙手需要進行消毒。
(4)實驗結(jié)束后，使用過的培養(yǎng)基應該進行______處理后，才能倒掉。
滅菌
解析　為避免污染環(huán)境，使用過的培養(yǎng)基應該進行滅菌處理后才能倒掉。
考向二　分解纖維素的微生物的分離8.要從土壤中將分解纖維素的細菌分離出來，應該將它們接種在A.加入指示劑的鑒定培養(yǎng)基上B.含有蛋白胨的固體培養(yǎng)基上C.只有纖維素粉而無其他碳源的選擇培養(yǎng)基上D.含四大營養(yǎng)要素的培養(yǎng)基上
√
9.(2020·吉林長春實驗中學期末)科學家從羊等食草動物胃中篩選纖維素分解菌，并對其降解纖維素的能力進行了研究。請回答下列問題：(1)若科學家在____________________平板上，發(fā)現(xiàn)以某種菌的菌落為中心的透明圈，則表明此種菌為纖維素分解菌。
纖維素剛果紅培養(yǎng)基
解析　用纖維素剛果紅培養(yǎng)基培養(yǎng)纖維素分解菌時，培養(yǎng)基上會出現(xiàn)以該菌的菌落為中心的透明圈。
(2)在纖維素分解菌的培養(yǎng)過程中應保持恒溫箱中的溫度約為________(填“4 ℃”“20 ℃”或“35 ℃”)?？茖W家采用稀釋涂布平板法分離、純化纖維素分解菌。在實驗前，需要使用_____________法對培養(yǎng)基進行滅菌；在接種前，隨機取若干滅菌后的空白平板先行培養(yǎng)了一段時間，目的是____________________________。
35 ℃
解析　4 ℃、20 ℃、35 ℃三個溫度中，35 ℃最接近纖維素分解菌的生活環(huán)境——羊胃的溫度，故培養(yǎng)過程中應保持恒溫培養(yǎng)箱中的溫度約為35 ℃。培養(yǎng)基滅菌一般用高壓蒸汽滅菌法。在接種之前，要隨機選取若干滅菌后的空白平板先行培養(yǎng)一段時間，這樣做的目的是檢測培養(yǎng)基平板滅菌是否合格。
高壓蒸汽滅菌
檢測培養(yǎng)基平板滅菌是否合格
(3)在接種的過程中，需要使用________(填“接種環(huán)”或“涂布器”)進行接種。科學家欲將篩選得到的纖維素分解菌進行大量培養(yǎng)，應選用_____(填“液體”或“固體”)培養(yǎng)基，并以_______為唯一碳源，配制此培養(yǎng)基時，_____(填“能”或“不能”)使用牛肉膏作為氮源。
涂布器
解析　科學家采用稀釋涂布平板法分離、純化纖維素分解菌，故需要使用涂布器進行接種。
液體
纖維素
不能
考向三　微生物篩選、計數(shù)的綜合運用10.生長圖形法是一種測定微生物營養(yǎng)需求的簡便方法。為探究某嗜熱菌所需生長因子的種類，某研究小組把該菌的懸浮液與不含任何生長因子但含有其他必需營養(yǎng)物質(zhì)的培養(yǎng)基混合后倒成平板，然后在平板上劃分數(shù)區(qū)，將甲、乙、丙三種生長因子分別添加到不同區(qū)域，培養(yǎng)結(jié)果如圖所示，下列說法不正確的是A.倒成平板后直接培養(yǎng)可判斷有無污染B.倒成平板后不需要進行滅菌處理C.圖示結(jié)果表明該菌需要生長因子乙或丙D.生長圖形法還可用于某些菌種的篩選
√
11.(2019·全國Ⅰ，37)已知一種有機物X(僅含有C、H兩種元素)不易降解，會造成環(huán)境污染。某小組用三種培養(yǎng)基篩選土壤中能高效降解X的細菌(目標菌)。Ⅰ號培養(yǎng)基：在牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基中加入X(5 g/L)。Ⅱ號培養(yǎng)基：氯化鈉(5 g/L)，硝酸銨(3 g/L)，其他無機鹽(適量)，X(15 g/L)。Ⅲ號培養(yǎng)基：氯化鈉(5 g/L)，硝酸銨(3 g/L)，其他無機鹽(適量)，X(45 g/L)。
回答下列問題：(1)在Ⅰ號培養(yǎng)基中，為微生物提供氮源的是________________。Ⅱ、Ⅲ號培養(yǎng)基中為微生物提供碳源的有機物是____。
牛肉膏、蛋白胨
解析　牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基中，牛肉膏、蛋白胨為微生物生長提供了氮源，而Ⅱ、Ⅲ號培養(yǎng)基中除X外的其他物質(zhì)均不含碳，所以能為微生物提供碳源的有機物是X。
X
(2)若將土壤懸浮液接種在Ⅱ號液體培養(yǎng)基中，培養(yǎng)一段時間后，不能降解X的細菌比例會______，其原因是______________________________________________________________。
下降
解析　因為Ⅱ號培養(yǎng)基中碳源只有X，屬于選擇培養(yǎng)基，只有能降解X的細菌才能增殖，而不能降解X的細菌因缺乏碳源不能增殖。
不能降解X的細菌因缺乏碳源不能增殖，而能降解X的細菌能夠增殖
(3)Ⅱ號培養(yǎng)基加入瓊脂后可以制成固體培養(yǎng)基，若要以該固體培養(yǎng)基培養(yǎng)目標菌并對菌落進行計數(shù)，接種時，應采用的方法是_______________。
稀釋涂布平板法
解析　要對菌落進行計數(shù)，應采用稀釋涂布平板法進行接種。
(4)假設(shè)從Ⅲ號培養(yǎng)基中得到了能高效降解X的細菌，且該菌能將X代謝為丙酮酸，則在有氧條件下，丙酮酸可為該菌的生長提供______和_____________________。
能量
解析　在有氧條件下，丙酮酸參與細菌的有氧呼吸，可以為該菌的生長提供能量和合成其他物質(zhì)的原料。
合成
其他物質(zhì)的原料
網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建　要語必背
1.核心概念(1)(選修1 P14)培養(yǎng)基：人們按照微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的不同需求，配制出供其生長繁殖的營養(yǎng)基質(zhì)。(2)(選修1 P15)消毒：使用較溫和的物理或化學方法殺死物體表面或內(nèi)部的部分微生物(不包括芽孢和孢子)。(3)(選修1 P15)滅菌：指使用強烈的理化因素殺死物體內(nèi)外所有的微生物，包括芽孢和孢子。(4)(選修1 P18)平板劃線法：通過接種環(huán)在瓊脂固體培養(yǎng)基表面連續(xù)劃線的操作，將聚集的菌種逐步稀釋分散到培養(yǎng)基的表面。
(5)(選修1 P19)稀釋涂布平板法：是將菌液進行一系列的梯度稀釋，然后將不同稀釋度的菌液分別涂布到瓊脂固體培養(yǎng)基的表面，進行培養(yǎng)。(6)(選修1 P18)菌落：由一個細胞繁殖而來的肉眼可見的子細胞群體。(7)(選修1 P22)選擇培養(yǎng)基：允許特定種類的微生物生長，同時抑制或阻止其他種類微生物生長的培養(yǎng)基。
2.教材結(jié)論性語句(1)(選修1 P22)當兩個或多個細胞連在一起時，平板上觀察到的只是一個菌落，統(tǒng)計的菌落數(shù)往往比活菌的實際數(shù)目低。(2)(選修1 P26)在以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑，培養(yǎng)某種細菌后，如pH升高，指示劑將變紅，我們就可以初步鑒定該種細菌能夠分解尿素。
重溫高考　真題演練
1.(2020·江蘇，19)為純化菌種，在鑒別培養(yǎng)基上劃線接種纖維素降解細菌，培養(yǎng)結(jié)果如圖所示。下列敘述正確的是A.倒平板后需間歇晃動，以保證表面平整B.圖中Ⅰ、Ⅱ區(qū)的細菌數(shù)量均太多，應從Ⅲ區(qū)挑取單 菌落C.該實驗結(jié)果因單菌落太多，不能達到菌種純化的目的D.菌落周圍的纖維素被降解后，可被剛果紅染成紅色
√
1
2
3
4
5
6
解析　溫度降低后，培養(yǎng)基易凝固，因此倒平板后要及時輕輕晃動，以保持均一性，A項錯誤；由題圖可見，隨著劃線次數(shù)增多，細菌密度減小，Ⅲ區(qū)開始出現(xiàn)單菌落，應從Ⅲ區(qū)挑取單菌落，B項正確；
1
2
3
4
5
菌落是由單個微生物細胞或多個同種細胞繁殖到一定程度后形成的，能得到單菌落即可以達到菌種純化的目的，C項錯誤；剛果紅與纖維素形成紅色復合物，菌落周圍的纖維素被降解后紅色消失，出現(xiàn)透明圈，D項錯誤。
6
2.(2020·山東，20)野生型大腸桿菌可以在基本培養(yǎng)基上生長，發(fā)生基因突變產(chǎn)生的氨基酸依賴型菌株需要在基本培養(yǎng)基上補充相應氨基酸才能生長。將甲硫氨酸依賴型菌株M和蘇氨酸依賴型菌株N單獨接種在基本培養(yǎng)基上時，均不會產(chǎn)生菌落。某同學實驗過程中發(fā)現(xiàn)，將M、N菌株混合培養(yǎng)一段時間，充分稀釋后再涂布到基本培養(yǎng)基上，培養(yǎng)后出現(xiàn)許多由單個細菌形成的菌落，將這些菌落分別接種到基本培養(yǎng)基上，培養(yǎng)后均有菌落出現(xiàn)。該同學對這些菌落出現(xiàn)原因的分析，不合理的是A.操作過程中出現(xiàn)雜菌污染B.M、N菌株互為對方提供所缺失的氨基酸C.混合培養(yǎng)過程中，菌株獲得了對方的遺傳物質(zhì)D.混合培養(yǎng)過程中，菌株中已突變的基因再次發(fā)生突變
√
1
2
3
4
5
6
解析　據(jù)題意可知，甲硫氨酸依賴型菌株M和蘇氨酸依賴型菌株N單獨培養(yǎng)時均不會在基本培養(yǎng)基上出現(xiàn)菌落，兩者混合培養(yǎng)一段時間后，再接種在基本培養(yǎng)基中卻出現(xiàn)菌落，除了操作過程中出現(xiàn)雜菌污染，雜菌在基本培養(yǎng)基上生長形成菌落的原因以外，還可能的原因是菌株獲得了對方的遺傳物質(zhì)，或菌株中已突變的基因再次發(fā)生突變，使突變菌株能產(chǎn)生所需的氨基酸，而變成了非依賴型菌株，從而能在基本培養(yǎng)基上生長形成菌落，A、C、D項正確；M、N菌株混合培養(yǎng)一段時間，稀釋涂布到基本培養(yǎng)基上后，培養(yǎng)出現(xiàn)的菌落是由單個細菌形成的，菌落中不可能有M、N菌株同時存在而互為對方提供所缺失的氨基酸，故B項錯誤。
1
2
3
4
5
6
3.(2020·浙江7月選考)下列關(guān)于微生物培養(yǎng)及利用的敘述，錯誤的是A.利用尿素固體培養(yǎng)基可迅速殺死其他微生物，而保留利用尿素的微 生物B.配制培養(yǎng)基時應根據(jù)微生物的種類調(diào)整培養(yǎng)基的pHC.酵母菌不能直接利用糯米淀粉發(fā)酵得到糯米酒D.適宜濃度的酒精可使醋酸菌活化
√
1
2
3
4
5
6
解析　以尿素為唯一氮源的固體培養(yǎng)基是選擇培養(yǎng)基，讓能利用尿素的微生物生長，其他微生物不能生長，但不能迅速殺死其他微生物，A項錯誤；不同微生物生長的適宜pH不同，如培養(yǎng)霉菌時需將培養(yǎng)基的pH調(diào)至酸性，培養(yǎng)細菌時需將培養(yǎng)基的pH調(diào)至中性或微堿性，B項正確；酵母菌釀酒時直接利用的物質(zhì)是葡萄糖，因此酵母菌不能直接利用糯米淀粉發(fā)酵得到糯米酒，C項正確；醋酸發(fā)酵時，適宜濃度的酒精可使醋酸菌活化，較高濃度的酒精會抑制醋酸菌的活化，D項正確。
1
2
3
4
5
6
4.(2020·江蘇，31)產(chǎn)脂肪酶酵母可用于含油廢水處理。為篩選產(chǎn)脂肪酶酵母菌株，科研人員開展了相關(guān)研究。請回答下列問題：(1)常規(guī)微生物實驗中，下列物品及其滅菌方法錯誤的是_____(填編號)。
1
2
3
4
5
④
6
(2)稱取1.0 g某土壤樣品，轉(zhuǎn)入99 mL無菌水中，制備成菌懸液，經(jīng)__________后，獲得細胞密度不同的菌懸液。分別取0.1 mL菌懸液涂布在固體培養(yǎng)基上，其中10倍稀釋的菌懸液培養(yǎng)后平均長出了46個酵母菌落，則該樣本中每克土壤約含酵母菌__________________個。
1
2
3
4
5
梯度
稀釋
4.6×105(或460 000)
解析　利用稀釋涂布平板法統(tǒng)計活菌數(shù)目時，需要將制備的菌懸液進行梯度稀釋，以獲得細胞密度不同的菌懸液，一般來說，菌落數(shù)在30～300個的平板最適于計數(shù)。0.1 mL菌懸液中含有46個酵母菌落，則1 mL菌懸液中含有460個酵母菌落；1.0 g土壤樣品首先稀釋100倍，然后稀釋10倍，共稀釋了1 000倍，因此樣本中每克土壤約含酵母菌460×1 000＝4.6×105(個)。
6
(3)為了進一步提高酵母菌產(chǎn)酶能力，對分離所得的菌株，采用射線輻照進行_____育種。將輻照處理后的酵母菌涂布在以_____為唯一碳源的固體培養(yǎng)基上，培養(yǎng)一段時間后，按照菌落直徑大小進行初篩，選擇直徑______的菌落，純化后獲得A、B兩突變菌株。
1
2
3
4
5
誘變
脂肪
較大
解析　采用射線輻照引起酵母菌基因突變，此種方法屬于誘變育種。檢查誘變酵母菌產(chǎn)脂肪酶的能力，需要把酵母菌接種到以脂肪為唯一碳源的培養(yǎng)基上，按照產(chǎn)生菌落直徑大小進行初步篩選，直徑大的說明產(chǎn)酶能力強，利用的脂肪(碳源)多，直徑小的說明產(chǎn)酶能力弱，利用的脂肪(碳源)少。
6
(4)在處理含油廢水的同時，可獲得單細胞蛋白，實現(xiàn)污染物資源化。為評價A、B兩菌株的相關(guān)性能，進行了培養(yǎng)研究，結(jié)果如圖。據(jù)圖分析，應選擇菌株____進行后續(xù)相關(guān)研究，理由是_________________________________________________________________。
1
2
3
4
5
B
該菌株增殖速度快，單細胞蛋白產(chǎn)量高；降解脂肪能力強，凈化效果好
6
解析　通過分析題圖可知，相同時間內(nèi)，菌株B細胞密度大，說明該菌株增殖速度快，單細胞蛋白產(chǎn)量高；相同時間內(nèi)，菌株B利用的脂肪多，脂肪剩余量少，說明該菌株降解脂肪的能力強，凈化效果好。
1
2
3
4
5
6
5.(2020·全國Ⅰ，37)某種物質(zhì)S(一種含有C、H、N的有機物)難以降解，會對環(huán)境造成污染，只有某些細菌能降解S。研究人員按照下圖所示流程從淤泥中分離得到能高效降解S的細菌菌株。實驗過程中需要甲、乙兩種培養(yǎng)基，甲的組分為無機鹽、水和S，乙的組分為無機鹽、水、S和Y。
1
2
3
4
5
6
解析　微生物培養(yǎng)過程中，培養(yǎng)基的滅菌通常采用高壓蒸汽滅菌的方法。乙培養(yǎng)基為固體培養(yǎng)基，因此培養(yǎng)基中加入的是可使液體培養(yǎng)基凝固的瓊脂。甲、乙兩種培養(yǎng)基都是為了分離出可降解S的細菌，因此是選擇培養(yǎng)基。
回答下列問題：(1)實驗時，盛有水或培養(yǎng)基的搖瓶通常采用______________的方法進行滅菌。乙培養(yǎng)基中的Y物質(zhì)是_____。甲、乙培養(yǎng)基均屬于______培養(yǎng)基。
1
2
3
4
5
6
高壓蒸汽滅菌
瓊脂
選擇
(2)實驗中初步估測搖瓶M中細菌細胞數(shù)為2×107個/mL，若要在每個平板上涂布100 μL稀釋后的菌液，且保證每個平板上長出的菌落數(shù)不超過200個，則至少應將搖瓶M中的菌液稀釋_____倍。
1
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3
4
5
6
104
解析　設(shè)稀釋倍數(shù)為A,1 mL＝1 000 μL，可得(2×107/A)×0.1≤200，解得A≥104。
(3)在步驟⑤的篩選過程中，發(fā)現(xiàn)當培養(yǎng)基中的S超過某一濃度時，某菌株對S的降解量反而下降，其原因可能是_____________________________________(答出1點即可)。
1
2
3
4
5
6
S的濃度超過某一值時會抑制菌
株的生長
解析　在篩選降解S物質(zhì)的細菌的過程中，如果培養(yǎng)基中的S濃度過高，會導致細菌培養(yǎng)基的滲透壓增大，細菌失水而代謝活性降低，對S的降解量反而下降(或者S改變了培養(yǎng)基的pH，導致細菌代謝活性降低)。
(4)若要測定淤泥中能降解S的細菌細胞數(shù)，請寫出主要實驗步驟：______________________________________________________________。
1
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4
5
6
取淤
泥加入無菌水中，涂布(或稀釋涂布)到乙培養(yǎng)基上，培養(yǎng)后計數(shù)
解析　測定淤泥中能降解S的細菌細胞數(shù)的主要步驟是①淤泥取樣，即取少量的淤泥加入無菌水中；②用稀釋涂布平板法涂布到乙培養(yǎng)基上；③微生物培養(yǎng)與觀察計數(shù)。
(5)上述實驗中，甲、乙兩種培養(yǎng)基所含有的組分雖然不同，但都能為細菌的生長提供4類營養(yǎng)物質(zhì)，即________________________。
1
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6
水、碳源、氮源和無機鹽
解析　培養(yǎng)基中含有細菌生長所需要的4類基本營養(yǎng)物質(zhì)，即水、碳源、氮源、無機鹽。
6.(2019·全國Ⅱ，37)物質(zhì)W是一種含氮有機物，會污染土壤。W在培養(yǎng)基中達到一定量時培養(yǎng)基表現(xiàn)為不透明。某研究小組欲從土壤中篩選出能降解W的細菌(目標菌)?；卮鹣铝袉栴}：(1)要從土壤中分離目標菌，所用選擇培養(yǎng)基中的氮源應該是_____。
1
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5
6
W
解析　要從土壤中分離出能降解含氮有機物W的目標菌，所用選擇培養(yǎng)基應以該特定物質(zhì)W為氮源。
選擇的依據(jù)是_______________________________________。
(2)在從土壤中分離目標菌的過程中，發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)基上甲、乙兩種細菌都能生長并形成菌落(如圖所示)。如果要得到目標菌，應該選擇____菌落進一步純化，
1
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乙
乙菌落周圍出現(xiàn)透明圈，說明乙菌能降解W
解析　題圖信息顯示，在乙菌落周圍出現(xiàn)透明圈，說明乙菌能降解W，若要得到目標菌，應該選擇乙菌落進一步純化。
(3)土壤中的某些微生物可以利用空氣中的氮氣作為氮源。若要設(shè)計實驗進一步確定甲、乙菌能否利用空氣中的氮氣作為氮源，請簡要寫出實驗思路、預期結(jié)果和結(jié)論，即__________________________________________________________________________________________。
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將甲、乙菌分別接種在無氮源培養(yǎng)基上，若細菌能生長，則說明該細菌能利用空氣中的氮氣作為氮源
解析　若要通過設(shè)計實驗確定甲、乙兩種細菌能否利用空氣中的氮氣作為氮源，需將甲、乙菌分別接種在無氮源培養(yǎng)基上，若某細菌能生長，則說明該細菌能利用空氣中的氮氣作為氮源。
(4)該小組將人工合成的一段DNA轉(zhuǎn)入大腸桿菌，使大腸桿菌產(chǎn)生能降解W的酶(酶E)。為了比較酶E與天然酶降解W能力的差異，該小組擬進行如下實驗，請完善相關(guān)內(nèi)容。①在含有一定濃度W的固體培養(yǎng)基上，A處滴加含有酶E的緩沖液，B處滴加含有相同濃度天然酶的緩沖液，C處滴加_______，三處滴加量相同。
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緩沖液
解析　實驗應遵循單一變量原則，故C處應滴加緩沖液。
②一段時間后，測量透明圈的直徑。若C處沒有出現(xiàn)透明圈，說明_________________；若A、B處形成的透明圈直徑大小相近，說明______________________________。
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緩沖液不能降解W
酶E
與天然酶降解W的能力相近
解析　一段時間后，測量透明圈的直徑。若C處沒有出現(xiàn)透明圈，說明緩沖液不能降解W；若A、B處形成的透明圈大小相近，說明酶E與天然酶降解W的能力相近。
課時精練
1.(2019·江西贛州摸底改編)藍紋奶酪是成熟過程中內(nèi)部生長藍綠霉菌的一類奶酪的總稱，又稱為青紋奶酪?；卮鹣铝袉栴}：(1)藍紋奶酪的原材料為牛奶，使用的消毒法為____________。
巴氏消毒法
解析　牛奶使用巴氏消毒法消毒。
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(2)藍紋奶酪制作所用的初級發(fā)酵劑為乳酸菌，初級發(fā)酵過程中不需要嚴格滅菌，原因是_______________________________________________。
缺氧和較低pH的環(huán)境可以抑制其他細菌的生長繁殖
解析　乳酸菌進行無氧呼吸產(chǎn)生乳酸，發(fā)酵液處于缺氧和較低pH的環(huán)境中，這樣可以抑制其他雜菌的生長繁殖，故藍紋奶酪制作所用的初級發(fā)酵劑為乳酸菌，初級發(fā)酵過程中不需要嚴格滅菌。
(3)實驗室分離培養(yǎng)類地青霉通常使用_____________(填“牛肉膏蛋白胨”“麥芽汁瓊脂”或“馬鈴薯瓊脂”)培養(yǎng)基，該培養(yǎng)基一般用________________法滅菌。
馬鈴薯瓊脂
解析　類地青霉屬于真菌，實驗室分離培養(yǎng)類地青霉通常使用馬鈴薯瓊脂培養(yǎng)基，培養(yǎng)基一般用高壓蒸汽滅菌法滅菌。
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高壓蒸汽
滅菌
(4)在微生物培養(yǎng)過程中，實驗室常用的滅菌方法有_________、_______和高壓蒸汽滅菌。(5)滅菌結(jié)束后，待培養(yǎng)基冷卻至50 ℃左右時，在酒精燈火焰旁將培養(yǎng)基倒入滅菌后的培養(yǎng)皿中，這個操作稱為________。此過程還需要將錐形瓶的瓶口迅速通過火焰，目的是__________________________。
灼燒滅菌
干熱滅菌
倒平板
防止瓶口微生物污染培養(yǎng)基
2.(2020·重慶市調(diào)研)飼養(yǎng)動物常用的植物飼料中含有難溶的植酸鈣等物質(zhì)，很難被動物吸收利用，并且影響其他營養(yǎng)物質(zhì)的利用。若在飼料中添加植酸酶，則能催化植酸鈣水解成為可以被吸收利用的磷酸鹽等。如圖是科研人員從作物根部土壤中分離產(chǎn)植酸酶的菌株的過程示意圖。請分析回答問題：
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7
(1)實驗室中篩選微生物的原理是_________________________________________________________________________。配制培養(yǎng)基時各種成分在溶化后分裝前必須________。(2)請寫出一種純化得到植酸酶的方法：___________，其原理是______________________________________________________________________________________________________________________________。
人為提供有利于目的菌株生長的條件，同時抑制或阻止其他微生物生長(合理即可)
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調(diào)節(jié)pH
凝膠色譜法
根據(jù)蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量大小進行純化(或電泳法　根據(jù)待分離樣品中各種分子帶電性質(zhì)的差異以及分子本身的大小、形狀的不同進行純化)
(3)現(xiàn)將從100 mL含有產(chǎn)植酸酶菌的土壤樣品溶液中取出的1 mL樣品溶液稀釋104倍后，取0.1 mL稀釋液均勻涂布在選擇培養(yǎng)基表面，測得菌落數(shù)的平均值為150，空白對照組平板上未出現(xiàn)菌落，則100 mL原菌液中含有產(chǎn)植酸酶菌________個，該方法的測量值與實際值相比一般會_______(填“偏大”“偏小”或“相等”)。
1.5×109
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7
偏小
解析　100 mL原菌液中含有產(chǎn)植酸酶菌(150÷0.1)×104×100＝1.5×109(個)，因為兩個或多個細胞連在一起時，平板上觀察到的只是一個菌落，因此，稀釋涂布平板法統(tǒng)計的菌落數(shù)往往比活菌的實際數(shù)目偏少。
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解析　根據(jù)題意可知，透明區(qū)域越大，說明植酸酶越多，故E是最理想菌株。
(4)由于植酸鈣的不溶解性，使培養(yǎng)基中形成白色渾濁。產(chǎn)植酸酶的菌株會水解植酸鈣，菌落的周圍將形成透明的區(qū)域，根據(jù)透明區(qū)域的有無，可初步判斷該菌是否產(chǎn)植酸酶。實驗結(jié)果顯示的A～E五種菌株中，____是產(chǎn)植酸酶的最理想菌株。
E
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(5)通常對獲得的純菌種還可以依據(jù)菌落的__________________等菌落特征對細菌進行初步的鑒定(或分類)。
形狀、大小、顏色
1
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7
3.(2021·貴州遵義模擬)油煙由多種有害物質(zhì)組成，不易降解。某同學從長期受到某品牌食用油產(chǎn)生的油煙污染的土壤中分離出油煙降解菌，其篩選分離過程如圖所示，回答下列問題：
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(1)圖中①→③的過程稱為_________，其目的是____________________________________________。
選擇培養(yǎng)
初步篩選出能降解油煙
的微生物，并增大其濃度
解析　分析圖解可知，圖中①→③的培養(yǎng)過程中加入某品牌食用油作為唯一碳源，能夠初步篩選出能降解油煙的微生物，因此稱為選擇培養(yǎng)。
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(2)該同學將③中的微生物培養(yǎng)液接種到培養(yǎng)基④之前，進行了梯度稀釋，制成稀釋倍數(shù)分別為101、102、103的不同稀釋度的樣品液，分別吸取0.1 mL樣品液涂布于培養(yǎng)基上。每個稀釋倍數(shù)的樣品液涂布三個培養(yǎng)基，最終形成的菌落的數(shù)目如表所示：
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應選擇稀釋倍數(shù)為_____的培養(yǎng)基進行計數(shù)，稀釋前每毫升菌液中含有油煙降解菌的數(shù)目為________個，這種計數(shù)方法統(tǒng)計的結(jié)果往往會比顯微鏡直接計數(shù)的結(jié)果小，其原因是_______________________________________________________________________________。
101
該方法只是統(tǒng)計活菌數(shù)量，并且當兩個或多個細胞連在一起時，觀察到的只是一個菌落
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1.7×104
解析　利用稀釋涂布平板法對微生物進行計數(shù)時選擇菌落數(shù)在30～300的進行計數(shù)，結(jié)合表格數(shù)據(jù)可知，應選擇稀釋倍數(shù)為101的培養(yǎng)基進行計數(shù)，稀釋前每毫升菌液中含有油煙降解菌的數(shù)目＝(168＋172＋170)÷3÷0.1×101＝1.7×104(個)。該方法只是統(tǒng)計活菌數(shù)目，并且當兩個或多個細胞連在一起時，觀察到的只是一個菌落，因此這種計數(shù)方法統(tǒng)計的結(jié)果往往會比顯微鏡直接計數(shù)的結(jié)果偏小。
(3)在⑤的固體培養(yǎng)基中應加入該品牌食用油，其作用是_______________________。培養(yǎng)基常用的滅菌方法是________________。
為微生物提供碳
解析　在⑤的固體培養(yǎng)基中應加入該品牌食用油，其作用是為微生物提供碳源和能源。培養(yǎng)基常用的滅菌方法是高壓蒸汽滅菌法。
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源和能源
高壓蒸汽滅菌法
4.幽門螺旋桿菌(Hp)感染是急慢性胃炎和消化道潰瘍的主要致病因素，據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，目前我國有超過50%的人感染了Hp病菌。Hp是微需氧菌，環(huán)境氧要求5%～8%，在大氣或絕對厭氧環(huán)境下均能生長，Hp中某種酶催化尿素水解形成“氨云”保護細菌在高酸環(huán)境下生存。在患者體內(nèi)采集樣本并制成菌液后，進行分離培養(yǎng)。實驗基本步驟為：配制培養(yǎng)基→滅菌、倒平板→X→培養(yǎng)→觀察。請回答：(1)在配制培養(yǎng)基時，要加入尿素和酚紅指示劑，這是因為Hp含有______，所以它能以尿素作為氮源；若有Hp，則菌落周圍會出現(xiàn)____色環(huán)帶。
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脲酶
紅
解析　由于幽門螺旋桿菌含有能將尿素分解成氨的酶即脲酶，而氨會使培養(yǎng)基堿性增強，即pH升高，導致酚紅指示劑變紅。
(2)步驟X的操作如圖所示：
解析　微生物接種的方法有很多，但都要注意防止外來雜菌的入侵。接種微生物常用平板劃線法和稀釋涂布平板法。題圖為稀釋涂布平板法。
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①微生物接種的方法有很多，但都要注意__________________；上圖所示方法為_______________。
防止外來雜菌的入侵
稀釋涂布平板法
②圖示每次取樣前需用手指輕壓移液管上的橡皮頭，吹吸三次，目的是_________________________。
使微生物和無菌水混合均勻
解析　圖示每次取樣前需用手指輕壓移液管上的橡皮頭，吹吸三次，目的是使微生物和無菌水混合均勻。
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(3)在培養(yǎng)時，需將培養(yǎng)皿_____并放在恒溫培養(yǎng)箱中。
倒置
解析　培養(yǎng)時需將培養(yǎng)皿倒置并放在恒溫箱中培養(yǎng)，倒置培養(yǎng)的目的是防止皿蓋上冷凝的水珠滴在培養(yǎng)基中污染培養(yǎng)基。
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5.(2020·白銀模擬)秸稈還田的過程中，配施適量的高效纖維素分解菌，能有效促進秸稈分解，提高秸稈還田效率，且不會造成環(huán)境污染?；卮鹣铝袉栴}：(1)篩選纖維素分解菌時，可到腐爛稻草等環(huán)境中采集土樣，原因是________________________________。(2)有很多類群微生物都能有效降解纖維素，為了避免不同微生物之間的生長互相影響，應該用______培養(yǎng)基進行培養(yǎng)，獲得純化菌株。
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腐爛
稻草的土壤富含纖維素分解菌
選擇
(3)用剛果紅染色法初步鑒定纖維素分解菌后，進一步用液體濾紙培養(yǎng)基分組復篩，其中濾紙的作用是___________。培養(yǎng)一段時間后，將殘留的濾紙烘干稱重，殘留的濾紙越少，則說明___________________________。
提供纖維素
解析　要篩選到能產(chǎn)生纖維素酶的微生物，應使用選擇培養(yǎng)基，在培養(yǎng)基中加入纖維素作為唯一碳源，能在此培養(yǎng)基中存活的微生物就是能產(chǎn)生纖維素酶的微生物，故濾紙的作用是提供纖維素。培養(yǎng)一段時間后，將殘留的濾紙烘干稱重，殘留的濾紙越少，則說明纖維素分解菌的分解能力越強。
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纖維素分解菌的分解能力越強
(4)采用____________技術(shù)，將篩選到的高效纖維素分解菌固定，能夠阻隔其受到外界不利因素的毒害作用，增加使用壽命。(5)為了長期保存高效纖維素分解菌菌種，可以采用__________的方法。(6)現(xiàn)有高效分解纖維素的細菌，為探究其最適pH，某同學設(shè)計如下實驗：取錐形瓶若干分為4組，加入等量秸稈及其他必需營養(yǎng)物質(zhì)，分別設(shè)置pH為1、3、6、7，接種等量纖維素分解細菌，培養(yǎng)一段時間后，測定各組錐形瓶中秸稈減少量的平均值。該pH設(shè)置的不足之處有___________________和__________________。
固定化細胞
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甘油管藏
pH范圍設(shè)置
不合理
pH梯度設(shè)置不合理
6.乳酸菌是對人體有益的微生物之一，常用于產(chǎn)生酸奶，其發(fā)酵產(chǎn)物為乳酸，能溶解周圍環(huán)境中的難溶性碳酸鈣。為檢測某品牌酸奶中的乳酸菌含量是否達標，檢驗人員進行了相關(guān)實驗?；卮鹣铝袉栴}：(1)配制培養(yǎng)基：培養(yǎng)基中除含水、無機鹽、碳源、氮源和瓊脂外，還需添加維生素和________。
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CaCO3
解析　乳酸菌的發(fā)酵產(chǎn)物乳酸，能溶解周圍環(huán)境中的難溶性碳酸鈣，因此配制培養(yǎng)乳酸菌的培養(yǎng)基除加入水、無機鹽、碳源、氮源和瓊脂外，還需添加維生素和CaCO3。
(2)稀釋樣品：取1 mL待測酸奶，用________進行梯度稀釋。
無菌水
解析　計數(shù)乳酸菌前，需用無菌水將待測酸奶稀釋至合適濃度。
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(3)接種培養(yǎng)：用_____________法接種，培養(yǎng)時控制的氣體條件是_____。
稀釋涂布平板
解析　計數(shù)乳酸菌需用稀釋涂布平板法接種，乳酸菌是厭氧菌，培養(yǎng)時控制的氣體條件是無氧。
無氧
(4)觀察計數(shù)：菌落周圍出現(xiàn)__________________的就是乳酸菌的菌落，選擇菌落數(shù)在________的平板計數(shù)。每隔24小時統(tǒng)計一次菌落數(shù)目，選取菌落數(shù)目穩(wěn)定時的記錄作為結(jié)果，目的是________________________________________。
透明圈(或溶鈣圈)
解析　乳酸能溶解周圍環(huán)境中的難溶性碳酸鈣，不透明的培養(yǎng)基上出現(xiàn)透明(溶鈣)圈的就是乳酸菌的菌落。細菌計數(shù)時，常選擇菌落數(shù)在30～300的平板計數(shù)。每隔24小時統(tǒng)計一次菌落數(shù)目，選取菌落數(shù)目穩(wěn)定時的記錄作為結(jié)果，目的是可以防止因培養(yǎng)時間不足而導致遺漏菌落的數(shù)目。
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30～300
防止因培養(yǎng)時間不足而導致
遺漏菌落的數(shù)目
7.(2020·合肥市質(zhì)檢)如圖是純化纖維素分解菌并生產(chǎn)乙醇的基本工作流程，請回答下列問題：
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(1)圖中①過程應選取富含纖維素的土壤，在鑒定和篩選所需微生物時需用________對纖維素進行染色并制成選擇培養(yǎng)基，最后還要在平板培養(yǎng)基上分離純化目的菌。為避免雜菌污染培養(yǎng)物和環(huán)境，接種時要在____________旁操作。
剛果紅
酒精
燈火焰
解析　分析題圖可知，圖中①過程表示纖維素分解菌的篩選，因此應選擇富含纖維素的土壤，在鑒定和篩選所需微生物時需用剛果紅對纖維素進行染色并制成選擇培養(yǎng)基，最后還要在平板培養(yǎng)基上分離純化目的菌。為避免雜菌污染培養(yǎng)物和環(huán)境，接種時要在酒精燈火焰旁操作。
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(2)圖中②環(huán)節(jié)獲得的酶是一種復合酶，一般認為它至少包括三種組分，分別為C1酶、CX酶和____________。前兩種酶使纖維素酶分解成_________，第三種酶將前兩種酶的分解產(chǎn)物分解成葡萄糖。⑤環(huán)節(jié)常用的菌種是________。
葡萄糖苷酶
解析　從目的菌中得到的纖維素酶是一種復合酶，一般認為它至少包括三種組分，分別為C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶。前兩種酶使纖維素分解成纖維二糖，第三種酶將纖維二糖分解成葡萄糖。⑤過程表示無氧發(fā)酵產(chǎn)生乙醇的過程，此過程常用的菌種是酵母菌。
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纖維二
糖
酵母菌
(3)用稀釋涂布平板法測定一土壤樣品中纖維素分解菌數(shù)量。在對應稀釋倍數(shù)為106的稀釋液中，取0.2 mL稀釋液涂布，得到以下統(tǒng)計結(jié)果：涂布了三個平板，統(tǒng)計的菌落數(shù)分別是210、240和246；請計算每毫升原液中的菌體數(shù)是_________。
1.16×109
解析　涂布的三個平板上菌落的平均值為(210＋240＋246)/3＝232。原液中的菌體密度是232÷0.2×106＝1.16×109(個/mL)。
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